优化策略刍议论文关于教材中模拟实验的优化策略刍议——优化“重组DNA分子模拟操作”实验为例论文范文参考资料

关于优化策略的论文关于优化策略的模拟实验教材关于优化的“重组DNA分子模拟操作”实验为例论文模型参考资料江苏省无锡市青山高级中学谢迪(214036)基因工程专业教学存在许多困难。例如，限制性内切酶和脱氧核糖核酸连接酶的作用方式，混合后目标基因和质粒的随机组合，目标基因和质粒的正向和反向连接等。造成这些困难的原因是学生缺乏对重组DNA构建过程的感性认识。人教版教科书的编辑也注意到了这个问题，所以在教科书现代生物科技专题中安排了模拟实验重组DNA分子的模拟操作。安排这个模拟实验的目的是通过建模的方法帮助学生理解限制性内切酶和脱氧核糖核酸连接酶的相互作用原理。通过多年的实践，笔者发现探究式教学可以优化实验，帮助学生突破更多的教学难点，从而更好地实现更多的教学目标。1优化实验准备考虑到需要使用纸带来模拟质粒和重组质粒，作者没有使用纸板，而是在16页的讲义纸上画出了两个教学材料(见图1)中所示的模拟DNA，并画出了碱基对之间的氢键。实验前，学生们根据边界剪下纸。纸条1被学生粘成一个环来模拟质粒。注2(阴影部分)模拟含有目标基因的脱氧核糖核酸。学生们分成四人一组，以便于讨论和互相帮助学习。2优化实验步骤，突破教学难点2.1模拟限制性内切酶剪切质粒和靶基因在切割前，作者首先要求学生们讨论后用红笔在EcoR的切割部位标记两个DNA，然后学生们用剪刀进行切割。作者用真实的投影仪展示了结果，引导学生注意到质粒在切割后从环状变为链状，并且总长度保持不变。后来，作者让学生们讨论用剪刀模拟切割和限制性内切酶切割的最大区别。通过讨论，学生可以认识到剪刀模拟切割必须切断氢键，限制酶只破坏磷酸二酯键。通过以上教师的指导和学生的模拟操作和讨论，学生对限制性内切酶的作用机理有了一定的感性认识，加深了对限制性内切酶作用位点的理解。2.2模拟目标基因和质粒的连接每个小组指定一名学生将目标基因连接到质粒上。在加入前，让学生讨论如何粘贴：胶带以最大限度地模拟脱氧核糖核酸连接酶的功能。学生完成操作后，作者展示了不同的粘贴结果供学生判断和讨论。经过讨论，学生们意识到胶带不应该粘在氢键上。通过以上教师的指导和学生的模拟操作和讨论，学生对DNA连接酶的作用机制有了一定的感性认识，加深了对DNA连接酶作用位点的理解。2.3探索目标基因和质粒之间的反向连锁作者要求学生探究：个靶基因和质粒是否有其他连接方法。学生们讨论后，每组中的另一名学生完成了目标基因和质粒的反向连接。老师在真实的投影仪上展示了两种重组DNA(见图2)，并要求学生比较碱基序列是否相同。学生们观察到两个重组DNA上目标基因的碱基序列是不同的。作者进一步引导学生认识到两个重组DNA的不同碱基序列将导致不同的基因表达结果。2.4探索其他DNA片段的连接和自动循环作者要求学生探究：个两个靶基因是否可以连接，两个质粒是否可以连接，以及靶基因本身是否可以连接成一个环。小组中的学生进行了讨论，而每组中没有这样做的两个学生根据讨论结果模拟了操作。在总结阶段，作者问：混合质粒、目的基因和DN后的主要产物是什么为了培养学生的创新思维，作者又向学生提出了两个问题，探讨：如何利用限制性酶来避免DNA片段的自我环化。如何利用限制性内切酶定向连接质粒和靶基因？这两个问题更难。教师可以引导学生认识到选择不同的限制性内切酶切割质粒和目的基因，使质粒和目的基因的两端形成不同的末端，从而避免了DNA片段的自身环化和质粒与目的基因的定向连接。教科书中模拟实验的3种优化策略3.1认真设置问题，安排小组合作，激发学生的思维。模拟实验是指在科学研究中，由于客观因素的限制，不能对研究对象进行直接实验。有必要通过仿真建立研究对象的模型，并在此基础上进行实验。通过模拟实验，我们可以了解研究对象，揭示其本质和活动规律。由于模拟实验的目的是揭示研究对象的本质和活动规律，教师应注意引导学生从注重视觉操作转向注重抽象思维，让学生通过抽象思维认识研究对象的本质和活动规律。因为这个原因，老师可以仔细预设一系列的问题。随着实验的进行，问题被抛出供学生思考和讨论，从而激发学生的思维，引导学生从不同角度进行深入思考。最后，他们对研究对象的性质和活动规律有了更加全面和深刻的理解，并建立了相应的认知模型。在实验教学中，教师组织小组合作有利于学生之间的讨论。在学生之间的对话和思维的碰撞中，产生智慧火花。3.2跟踪最新试题，挖掘学生的难点，拓展教学目标通过上述2.1和2.2步的教学，达到了教材对本实验给出的教学目标。根据高考试题的相关要求和学生在答题过程中的困惑，作者拓展了本实验的教学目标。通过2.3和2.4的两个步骤，引导学生探索并认识到DN*片段之间的连接是随机的，并且有多种连接，如重组DNA(正向连接和反向连接)、靶基因-靶基因、质粒-质粒、靶基因环化、质粒环化等。这不仅有助于学生理解DNA片段之间的随机联系，还能培养学生的发散思维，并通过构建模型培养学生的探究能力。教师应坚持倾听学生感受，跟进新